СОДЕРЖАНИЕ

Введение......................................................................................................................................3

Глава 1. Математическое описание электропривода с асинхронным двигателем и разомкнутой системой регулирования..............................................................................................................9
1.1. Уравнения для мгновенных значений напряжений, токов и потокосцеплений ....................9
1.2. Т-образная схема замещения асинхронного двигателя.........................................................13
1.3. Векторная диаграмма асинхронного двигателя....................................................................16
1.4. Представление трехфазной системы пространственными векторами..................................18
1.5. Системы координат и их взаимосвязь..................................................................................22
1.6. Описание электромагнитных процессов в асинхронном двигателе в пространственных векторах.....................................................................................................................................25

Глава 2. Представление математического описания электропривода с асинхронным двигателем и разомкнутой системой управления в виде структурных схем..................................................32
2.1. Электромагнитный момент асинхронного двигателя...........................................................32
2.2. Основные уравнения и векторно-матричная структурная схема асинхронного двигателя ..37
2.3. Структурная схема электропривода с асинхронным двигателем при произвольной ориентации системы координат ................................................................................................41
2.4. Структурная схема электропривода с асинхронным двигателем при ориентации системы координат по вектору потокосцепления ротора.........................................................................45
2.5. Учет насыщения магнитной системы в математическом описании
асинхронного двигателя ............................................................................................................50

Глава 3. Электроприводы с синхронным и вентильно-индукторным двигателями ................... 57
3.1. Математическое описание синхронного двигателя без демпферной обмотки......................57
3.2. Статические характеристики электропривода с синхронным двигателем ...........................65
3.3. Математическое описание синхронного двигателя с демпферной обмоткой ......................68
3.4. Электропривод с реактивным синхронным двигателем.......................................................72
3.5. Электропривод с вентильно-индукторным двигателем........................................................73

Г л а в а 4. Преобразователи частоты в системе частотного регулирования скорости электропривода переменного тока..............................................................................................78
4.1. Преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения и управляемым выпрямителем ............................................................................................................................78
4.2. Преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения и широтно-импульсной модуляцией.................................................................................................................................83
4.3. Преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения и векторной широтно-импульсной модуляцией.............................................................................................................90
4.4. Преобразователи частоты с автономным инвертором, управляемым током ........................98
4.5. Тормозной режим двигателя при питании от преобразователя частоты со звеном постоянного тока......................................................................................................................104

Глава 5. Электропривод с вентильным двигателем на основе синхронной машины с постоянными магнитами...........................................................................................................108
5.1. Принцип действия электропривода с бесконтактным двигателем постоянного тока..........108
5.2. Конструктивные особенности синхронных двигателей
с постоянными магнитами........................................................................................................111
5.3. Принцип построения и математическое описание электропривода с вентильным
двигателем на основе двухфазной синхронной машины...........................................................113
5.4. Математическое описание электропривода с вентильным двигателем на
основе трехфазной синхронной машины..................................................................................122

Глава 6. Принципы регулирования скорости электроприводов переменного
тока изменением частоты напряжения на статоре.....................................................................129
6.1. Механические характеристики и режимы работы асинхронного двигателя........................129
6.2. U/f-регулирование скорости электропривода с асинхронным двигателем..........................137
6.3. Векторное управление электроприводом с асинхронным двигателем................................145
6.4. Прямое управление моментом асинхронного двигателя.....................................................153
6.5. Бездатчиковое определение скорости в электроприводе переменного тока.......................164

Глава 7. Системы регулирования скорости электропривода переменного
тока изменением частоты напряжения на статоре....................................................................176
7.1. Замкнутая по скорости система регулирования электропривода
с асинхронным двигателем при поддержании постоянства потокосцепления статора.............176
7.2. Замкнутая по скорости система регулирования электропривода
с асинхронным двигателем при поддержании постоянства потокосцепления ротора..............181
7.3. Система регулирования скорости электропривода с асинхронным
двигателем и векторным управлением при непосредственном измерении потока...................187
7.4. Система регулирования скорости электропривода при векторном управлении асинхронным двигателем и определении потокосцепления ротора по модели потока...................................191
7.5. Системы управления электропривода с вентильным двигателем......................................200

Глава 8. Примеры расчетов в приводах переменного тока........................................................209
8.1. Расчет переходного процесса при пуске электропривода с асинхронным
двигателем прямым включением двигателя в сеть....................................................................209
8.2. Расчет реакции электропривода с синхронным двигателем
на изменение момента нагрузки................................................................................................211
8.3. Сравнение механических характеристик электропривода с асинхронным двигателем, рассчитанных на основании Т-образной и Г-образной схем замещения....................................214
8.4. Расчет механических характеристик электропривода с асинхронным двигателем и разомкнутой системой регулирования при поддержании постоянства критического момента..216
8.5. Оценка влияния переключения векторов напряжения на статоре на значения потокосцепления статора и момента асинхронного двигателя при прямом управлении моментом..................................................................................................................................218
8.6. Расчет динамики замкнутой по скорости системы регулирования электропривода с асинхронным двигателем при поддержании постоянства потокосцепления статора.................220
8.7. Стандартные настройки контуров регулирования в приводах переменного тока...............226
8.8. Расчет динамических режимов в системе регулирования скорости при векторном управлении асинхронным двигателем......................................................................................232
8.9. Расчет динамики следящего электропривода переменного тока на примере азимутального привода крупного радиотелескопа...........................................................................................240

Заключение..............................................................................................................................254
Список литературы..................................................................................................................259